Analisa Low Pressure Feed Water Pump (Lp Pump) Dengan Metoda Failure Mode Effect Analysis Dan Fault Tree Analysis

 1.       Pendahuluan

1.1.  Overview Muara Tawar Blok 1

PLTGU Muara Tawar merupakan pembangkit yang dikelola oleh PT Pembangkitan Jawa Bali yang terdiri dari 5 blok, blok 1 3 Gas turbine dan combine dengan 1 steam turbine, blok 2, 3, dan 4 beroperasi masih secara open cycle, dan blok 5 dengan 1 gas turbine dan 1 steam turbine secara combined. Blok 1 yang memiliki 3 gas turbine dicombined dengan memanfaatkan sisa gas panas yang memiliki termperatur berkisar 520  degC – 550 degC (mengikuti pembebanan) untuk membangkitkan uap untuk dimanfaatkan sebagai penggerak steam turbine yang terdiri dari 2 stage yaitu sisi HP turbin dan LP turbin.

Salah satu peralatan yang berperan dalam system combined cycle ini adalah Low Pressure Pump (LP Pump) yang berfungsi untuk mentransfer kondensasi uap setelah steam turbine (dari kondensor ke hotwell) yang menuju ke LP drum. LP feedwater pump terdiri dari 3 pompa dan ketika beroperasi combined cycle dengan 3 gas turbine maka akan dioperasikan 2 pompa, dengan salah tidak dioperasikan atau standby. satu Kegagalan fungsi LP pump akan mengakibatkan berhentinya operasi system Heat Recovery Steam Generator (HRSG).

 1.2.  Studi Kaus

LP Feed Water Pump baik nomer 1,2 dan 3 terdapat indikasi adanya vibrasi dari pengecekan secara berkala yang mengharuskan dilakukan perbaikan dari sisi pompa, akan tetapi vibrasi tidak menunjukkan indikasi penurunan. Terdapat 5 komponen utama yang akan dilakukan analisa yang terdiri dari;        

Laporan gangguan LP feedwater pump yang tercatat dari sistem Ellips adalah sebagai berikut;

1.    2.    FMEA

FMEA merupakan salah satu metode pengukuran resiko peralatan dengan mengidentifikasi mode-mode penyebab kegagalan yang ditimbulkan oleh setiap komponen terhadap suatu system dalam hal ini komponen pompa LP feedwagter pump. Penilaian terhadap komponen-komponen ini akan menghasilkan suatu penilaian yang dikenal sebagai risk priority number (RPN). Standar penilaian menggunakan pendekatan severity, occurrence dan detection, dimana severity adalah dampak yang timbul apabila suatu kesalahan (failure) terjadi, occurrence adalah kemungkinan atau probabilitas atau frekuensi terjadinya kesalahan dan detection adalah kemungkinan untuk mendeteksi suatu kesalahan akan terjadi atau sebelum dampak kesalahan tersebut terjadi. Nilai tiap pendekatan terdapat di table 1. 

Hasil analisa FMEA dihasillkan table sebagai berikut

Nilai RPN tertinggi dari sisi base plate dengan nilai 75 yang dihasilkan dari nilai severity sebesar 5 yang menenunjukkan efek moderate dari kegagalan, occurance total kejadian lebih dari 10 dalam 3 tahun terakhir, akan tetapi untuk kejadian kegagalan yang diakibatkan base plate terjadi sebanyak 3 kejadian (dari 3 LP feedwater pump). Sedangkan detection 5 karena kegagalan hanya bisa dilakukan deteksi awal dari suara.

3.  FTA

Fault Tree Analysis adalah analisis diagram terstruktur yang mengidentifikasi elemen-elemen yang dapat menyebabkan kegagalan sistem. Teknik ini didasarkan pada logika deduktif dan dapat disesuaikan dengan identifikasi risiko untuk menganalisis bagaimana dampak risiko yang muncul. Berdasar studi kasus LP feedwater pump dapat diturunkan diagram fault tree analysis dengan analisa berdasarkan 5 komponen utama, yaitu;

4. Kesimpulan

Failure Mode Effect Analysis dan Fault Tree Analysis adalah metode pengukuran resiko peralatan dengan mengidentifikasi mode-mode penyebab kegagalan yang ditimbulkan oleh setiap komponen terhadap suatu system. FMEA mengukur resiko peralatan berdasarkan penilaian terhadap severity, occurrence dan detection. Penilaian tertinggi (RPN) dari baseplate dengan nilai 100. Sedangkan Fault tree analysys adalah metode mengukur resiko kegagalam peralatn dari komponen-komponen yang dihitung nilai probabilitas kegagalan komponen penyusunnya terhadap komponen utama.

 

Menurunkan Kegagalan Start Gas Turbine Dengan Metode Lean Six Sigma di PLTGU Muara Tawar Blok 1

PLTGU Muara Tawar sebagai unit peaker (yang beroperasi pada beban puncak), dioperasikan dengan menggunakan pola start-stop, sehingga dituntut mempunyai kesiapan dan keandalan yang tinggi untuk menjamin ketersediaan tenaga listrik. Bidang pemeliharaan bekerja untuk menunjang operasional unit pembangkit guna memenuhi kontrak kinerja yang telah dibuat antara Unit Pembangkitan dan pelanggan (dalam hal ini PT. PLN Persero). Pemeliharaan dalam pembangkitan berfungsi untuk menjamin peralatan dapat bekerja dengan baik, sehingga unit bisa beroperasi dengan maksimal dan menghasilkan keuntungan bagi perusahaan. 

Pemeliharaan meliputi segala aktifitas yang terlibat dalam peralatan dengan aturan kerja yang berlaku. Aktifitas pemeliharaan pada unit pembangkit bertujuan untuk mengembalikan performance mesin, memperbaiki efisiensi, meningkatkan faktor ketersediaan (Availability Improvement) dan meningkatkan keandalan (Reliability Improvement). 

    

        Data kegagalan start tahun 2018-2019 dalam tabel  7 menunjukkan jenis kegagalan start yang paling dominan adalah gagal start DN/DT atau pelambatan percepatan turbin (low acceleration) ketika proses start up.  DN/DT atau low acceleration merupakan bagian proteksi turbin untuk mencegah kerusakan material hot part (blade turbine) akibat temperatur pembakaran di awal start lebih dari 450°C.

        Setelah dianalisa dengan menggunakan rumus Pareto, gagal start berpengaruh 50% lebih dari jumlah gangguan yang terjadi di tahun 2018-2019 di Blok 1. Sehingga untuk menjaga nilai kesiapan dan keandalan unit sesuai dengan kontrak kinerja, perlu dilakukan optimalisasi tindakan preventif untuk mendeteksi lebih dini gangguan serta mencegah kegagalan pada sistem atau peralatan-peralatan yang mengakibatkan kegagalan start. 

        Untuk mengatasi permasalahan gagal start, maka harus dipilih metode yang sesuai dengan operasi unit pembangkit. Six sigma adalah suatu metodologi sistematis yang berfokus pada faktor kunci yang mengendalikan performansi suatu proses, mengaturnya pada tingkat yang paling baik dan menjaganya agar tetap berada pada level tersebut. Lean adalah suatu metodologi sistematik untuk mengurangi kompleksitas dan melancarkan proses dengan mengidentifikasi dan mengeliminasi sumber dari pemborosan (waste) dalam proses, karena pemborosan bisa mengakibatkan macetnya aliran. Pendekatan Lean bertujuan untuk menghilangkan pemborosan, memperlancar aliran material, produk dan informasi serta peningkatan secara terus-menerus. Sedangkan pendekatan six sigma untuk mengurangi variasi proses, pengendalian proses dan peningkatan terus menerus. Integrasi antara Lean dan Six sigma akan meningkatkan kinerja melalui peningkatan kecepatan dan akurasi (zero defect).

Tahapan Six sigma     Lean six sigma secara proses terdiri dari beberapa fase yang dikenal dengan istilah DMAIC (Define, Measure, Analyze, Improve, Control).

1. Define adalah fase menentukan masalah, menetapkan persyaratan-persyaratan pelanggan dan mengetahui CTQ (Critical to Quality).
2. Measure adalah fase mengukur tingkat kecacatan produksi maupun proses.
3. Analyze adalah fase menganalisis faktor-faktor penyebab masalah/cacat.
4. Improve adalah fase meningkatkan proses dan menghilangkan faktor-faktor penyebab cacat.   
5. Control adalah fase mengontrol kinerja proses dan menjamin cacat tidak muncul.

detail analisa dan hasil rekomendasi ada di buku ini, sila mampir perpustakaan unit muara tawar.